Отрыв на шаре

Re <3,5 10. В этом критическом диапазоне чисел Рейнольдса в пограничном слое начинается переход от ламинарного режима течения к турбулентному. Отрыв пограничного слоя возникает еще при ламинарном режиме течения, приблизительно в том же месте на лобовой стороне цилиндра, что и при меньших числах Re. За этим отрывом следуют смена режи.ма течения и второй, уже турбулентный ( пузырчатый ) отрыв на кормовой стороне цилиндра. Регулярность и определенность отрыва пограничного слоя меньше, чем при меньших и больших числах Рейнольдса. Донное давление резко повышается, а зона действия отрыва сужается ( =110- 120 ", рис. 10-3, г). В результате при Re 3=5-10 происходит указанное выше скачкообразное кризисное снижение лобового сопротивления цилиндра. Для шара такое кризисное сопротивление соответствует Re j=3 10 [c.472]

Отрыв материальной точки от шаровой поверхности, по которой она движется. По верхнему полушарию движется материальная точка ее начальное положение zq и начальная скорость vq произвольны однако начальная скорость Vo направлена по касательной к поверхности шара. Движение происходит без трения под действием силы тяжести. На какой высоте произойдет отрыв материальной точки от поверхности шара [c.322]

При поперечном обтекании круглого цилиндра и при обтекании шара на передней части этих тел образуется ламинарный пограничный слой (по крайней мере, при достаточно низких числах Рейнольдса, когда переход к турбулентному пограничному слою не происходит). Расчет местной плотности теплового потока в окрестности критической точки и на лобовой поверхности тел выполняется рассмотренными методами. Однако в сечении цилиндра или шара, расположенном несколько выше по потоку, чем миделево, происходит отрыв ламинарного пограничного слоя (отрыв турбулентного пограничного слоя происходит несколько ниже миделева сечения). После отрыва пограничного слоя на поверхности тела наблюдаются колебания местного коэффициента теплоотдачи, соответствующие сложному вихревому характеру течения с уносом вихрей от поверхности в гидродинамический след. [c.274]

Сравним обтекание диска, шара и тела каплеобразной формы. Картины ламинарного обтекания показаны на рисунке 10.38, а, б, 5. Из рисунка видно, что диск наиболее резко деформирует линии тока, особенно.в окрестности точки В. В окрестности этой точки в пограничном слое диска существуют громадные градиенты скорости, а следовательно, и большие силы трения. Поэтому точка С, где происходит остановка частиц, т. е. отрыв пограничного слоя, расположена совсем близко к точке В (рис. 10.38, г), вследствие чего вся задняя поверхность диска оказывается в контакте с областью пониженного давления. В этом случае сила лобового сопротивления наибольшая, какая только может быть у разных тел при данном потоке. [c.304]

В отличие от удара шара о плоскость [288] при ударе летящей частицы о прилипшую количество движения равно импульсу силы, который расходуется не только на деформацию зоны контакта Fi, но и на отрыв прилипшей частицы (/ отр), т. е. [c.330]

При Н меньших 1,5-10 во всех рассмотренных трубах на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный где-то вне шара в оторвавшемся слое. При возрастании рейнольдсова числа точка перехода, отметим ее буквой Г, перемещается навстречу потоку и приближается к поверхности шара. Как только точка Т достигнет точки 5 ламинарного отрыва слоя, внешний поток, благодаря возникновению вблизи точки отрыва турбулентного перемешивания, увлечет за собою пограничный слой, обтекание улучшится, и точка отрыва сместится вниз по потоку. Теперь уже точка отрыва. 5 будет соответствовать отрыву турбулентного слоя, так как точка перехода Т будет находиться выше по потоку, чем точка отрыва. Судя по характеру кривых рис. 183, можно думать, что в точке перехода Т происходит местный, не получающий дальнейшего развития отрыв ламинарного слоя, сопровождающийся обратным прилипанием пограничного слоя к поверхности шара с последующим развитым отрывом уже турбулентного пограничного слоя. Указанный местный отрыв ламинарного слоя служит источником возмущений (вихреобразований), заполняющих поток за точкой Т. [c.592]

Вопрос об определении положения точки Отрыва турбулентного пограничного слоя нуждается еще в дополнительных теоретических и экспериментальных исследованиях. Можно все же думать, что предложенное приближенное решение правильно оценивает характер явления. Сформулированный только что вывод относительно взаимного расположения точек отрыва ламинарного и турбулентного пограничных слоев хорошо подтверждается опытами. Достаточно вспомнить явление кризиса обтекания , объяснение которого было дано в 92. Точка отрыва ламинарного слоя при больших докритических значениях рейнольдсова числа не меняет своего расположения, что приводит практически к установившейся картине. плохого обтекания шара и сохранению коэффициента сопротивления на уровне сравнительно большого его значения. Как только точка перехода в своем движении вверх по течению достигнет точки отрыва, отрыв теряет свой ламинарный характер и сразу же начинает перемещаться вниз по потоку, улучшая тем самым обтекание тела и уменьшая его сопротивление. В конце кризиса точка отрыва установившегося турбулентного пограничного слоя располагается значительно ниже по потоку, чем точка отрыва ламинарного слоя, и в дальнейшем уже, если и перемещается, то крайне незначительно (за счет косвенных причин, связанных с изменением давлений при утолщении слоя и др.). [c.637]

До тех пор пока не произошел отрыв фронта ударной волны от границы светящегося тела и последняя просто совпадает с фронтом ударной волны, закон распространения огненного шара очень хорошо описывается формулой Н /5, которая следует из решения задачи о сильном взрыве, рассмотренной в 25 гл. I. К моменту отрыва температура на фронте ударной волны равна примерно 2000° К, что соответствует давлению рф я 50 атм. Это давление намного выше атмосферного, т. е. исходные предположения, лежащие в основе решения (рф > ро)> выполняются. [c.479]

Отрыв шара от стенки барабана не произойдет при условии, что проекция абсолютного ускорения на прямую АМ при любом положении системы не равна нулю. Это возможно, если сумма относительного ускорения и ускорения Кориолиса всегда больше проекции переносного ускорения на радиальную прямую АМ. При этом уравнение (3) принимает вид [c.147]

Наиболее ярко выражены кризисные явления в случае обтекания тонкой пластинки и шара. При безотрывном обтекании пластинки кризисное явление состоит в резком возрастании ее сопротивления, обусловленном переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный. При обтекании шара кризис обтекания носит другой характер. Вследствие нарастания на его поверхности пограничного слоя и торможения, обусловленного противодавлением, происходит отрыв этого слоя. Начало такого отрыва совпадает с той точкой поверхности, где Тст = 0, т. е. [c.344]

Следовательно, отрыв пограничного слоя происходит тем ниже по течению, чем больше напряжение трения на стенке, поскольку в этом случае частицы жидкости пройдут больший путь в пограничном слое вдоль поверхности тела, прежде чем Тст станет равным нулю. Таким образом, в случае ламинарного пограничного слоя отрыв произойдет значительно выше по потоку, чем в случае смешанного пограничного слоя, когда на кормовой части шара имеется турбулентный пограничный слой. [c.344]

Схема отрыва потока при обтекании шара показана на рис. 7.1.И, а соответствующее распределение коэффициентов давления р— = р—р )1д —на рис. 7.1.12. Чем ниже по потоку происходит отрыв пограничного слоя, тем ближе по своему характеру обтекание шара потоком реальной (вязкой) жидкости к обтеканию его идеальной средой. Поэтому, несмотря на то, что сопротивление трения при переходе от ламинарного пограничного слоя к турбулентному возрастает, кризис обтекания приводит к уменьшению полной величины сопротивления шара вследствие уменьшения области пониженного давления в кормовой части (см. рис. 7.1.12). [c.344]

Следует заметить, что визуальные наблюдения (рис. 211) подтверждают описанную картину улучшения обтекания шара в указанной области рей-нольдсовых чисел. Явление это, получившее еще наименование кризиса обтекания, объясняется изменением расположения на шаре линии перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. При Re, меньших 1,5-10 , на поверхности шара происходит отрыв ламинарного пограничного слоя, переходящего в турбулентный вне шара в оторвавшемся слое. [c.540]

В этой связи остановимся на вопросе о тепловой нестационарности, вызванной стабилизацией теплового пограничного слоя. Согласно решению Больтце отрыв пограничного слоя шара и, следовательно, формирование этого слоя определяется временем [c.159]

Судя по характеру кривых рис. 210, можно думать, что в точке перехода Т происходит местный, не получающий дальнейшего развития отрыв ламинарного слоя, сопровождающийся обратным прилипанием уже турбулентного пограничного слоя к поверхности шара. Такой турбулентный пузырь (английский термин ЬпЬПе) отрыва в развитом своем виде уже давно наблюдался на лобовых участках крыловых профилей. Появление его и исчезновение приводило к загадочным изменениям подъемной силы и сопротивлений крыльев на больших углах атаки, к гистерезису коэффициента подъемной силы при начальном возрастании и последующем убывании угла атаки и др. Одно из первых описаний этого явления можно найти в сборнике монографий, вышедшем под редакцией С. Голдстейна [c.541]

Все изложенное относится к теории ламинарного пограничного слоя, которая находится во вполне удовлетворительном согласии с экспериментом и качественно подтверждается также имеющимися немногочисленными точными решениями уравнений Навье — Стокса. Однако на самом деле при повышении скоростей пограничный слой переходит в турбулентное состояние, что меняет весь режим течения (реальные струи, как правило, всегда турбулентны). Первоначально с этим явлением столкнулись в связи с экспериментальным исследованием коэффициента лобового сопротивления шара (Дж. Костанци, Л. Прандтль, Г. Эйфель). Оказалось, что при достижении чисел Рейнольдса порядка 10 дальнейшее увеличение числа Рейнольдса приводит к резкому падению коэффициента сопротивления шара примерно в два раза. Этому удивительному явлению дал объяснение Л. Прандтль Он показал, что при достижении указанных чисел Рейнольдса отрыв пограничного слоя вызывает его турбулизацию и последующее присоединение, что задерживает в целом отрыв потока от обтекаемого тела и тем самым резко снижает сопротивление ( кризис обтекания и сопротивления.) [c.298]

Еслн встать па точку зрения указанных выше аналогий между ламинарным и турбулентным слоями, то легко заключить об отрицательном влиянии числа М (сжимаемости газа) потока на обтекаемость крылового профиля. Подобно тому, как это имело место в случае ламинарного слоя (вспомнить сказанное в конце 91), увеличение числа М, приводящее к обострению пиков разрежений (увеличению отрицательных значений i/ ), должно, согласно (79). вызвать отрыв, расположенный ближе к лобовой точке разветвления потока, чем при М = 0. Это объясняет, почему, наряду с явлением затягивания. кризиса обтекания на ббльшие R, с ростом М возрастают также и докрити-ческие величины коэффициента сопротивления шара (рис. 185). Аналогичное объяснение можно дать наблюдаемому на многих крыловых профилях явлению убывания максимального коэффициента подъемной силы с ростом влияния сжимаемости (числа М). [c.637]

Наконец, последние вычисления Томотико и Аой З), основанные на приближении Озеена, показывают, что отрыв может возникать за круговыми цилиндрами и шарами даже при Ке = 0,1, в то время как в прежних расчетах получалось противоположное. [c.340]

Жидкость, заторможенная в пограничном слое, не во всех случаях прилегает ко всей обтекаемой стенке тела в виде тонкого слоя. Бывают случаи, когда пограничный слой сильно утолщается вниз по течению и при этом в нем возникает возвратное течение. Это влечет за собой вынос жидкости, заторможенной в пограничном слое, во внешнее течение, вследствие чего последнее оттесняется от тела. В таких случаях говорят, что пограничный слой отрывается от тела. Отрыв пограничного слоя всегда связан с сильным образованием вихрей и с большой потерей энергии на кормовой части обтекаемого тела. Эти явления наблюдаются в первую очередь у плохо обтекаемых, тел, например у круглого цилиндра и шара. В результате за кормо-вой частью таких тел образуется область сильно замедленного течения (так называемая застойная область), в которой распределение давления сильно отличается от распределения давления, соответствующего течению без трения (это ясно видно из рис. 1.9 и 1.10, изображающих распределение давле-.ния для круглого цилиндра и шара). Именно это измененное, по сравнению со случаем идеальной жидкости, распределение давления, связанное с отрывом пограничного слоя, и является причиной большого сопротивления плохо обтекаемых тел. [c.37]

Пусть G — центр шара, Р — точка касания с плоскостью, Q — точка на нормали внутри шара такая, что PQ = (а -j )/а тогда Q — центр качания тара, если подвесить его за точку Р. Пусть шар начинает движение нз начала системы координат О. Проведс м через точку Отри горизонтальные прямые ОА, OR, OS по направлениям начальных скоростей точек G, Q, Р соответстве1шо [c.211]

Водило ОА планетарной центробежной мельницы вращается с постоянной угловой скоростью й (рис. 14.13, а) вокруг вертикальной оси 0 длина водила 1ол = Л. Барабан радиусом г вместе с прижатыми к его стенке шарами вращается относительно водила с угловой скоростью со = Ю, где к = с(Ш81. В том положении шара М, в котором проекция его абсолютного ускорения на прямую АМ равна нулю, происходит отрыв шара от стенки барабана. Найти угол ОАМ = а, соотгветствующий этому положению, и абсолютную скорость шара в момент отрыва. При каком условии отрыва не произойдет и шар будет вращаться вместе с барабаном [c.144]

Из рисунка видно, что величина Сх изменяется в широких пределах при малых числах Рейнольдса, когда происходит отрыв ламинарного потока Са Л 0,48, а при больших значениях этого числа (в случае турбулентного отрыва ) xi5 iO,l. В сравнительно малом диапазоне чисел Рейнольдса (на рис. 7.1.13 Re и R g) происходит резкое снижение коэффициента сопротивления, обусловленное переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный и сдвигом по этой причине его точки отрыва вниз по потоку. Приближенно считают, что такое снижение происходит при критическом числе Рейнольдса Re, за которое принимают его значение Re—VooDjvo , соответствующее коэффициенту лобового сопротивления шара Сх = 0,3 (см. рис. 7.1.13). [c.345]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...